(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に印刷工程によって形成を規定されたチャネル領域を備えた半導体装置であって、
前記チャネル領域のチャネル長Ｌを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をaとし、L≧2aであって、かつ、
前記チャネル領域のチャネル幅Ｗを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をbとし、W≧2bであり、
前記最小寸法aが10μｍ以上であって、かつ、前記最小寸法bが10μｍ以上であり、
前記チャネル長Ｌを規定するパターン、及び、前記チャネル幅Wを規定するパターンの加工精度をcとし、
W／LのばらつきをDとしたとき、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦０．１を満たす半導体装置。
【請求項２】
前記加工精度cが2μm以上である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ばらつきDが、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦0.05を満たす請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記チャネル領域の半導体層の移動度が0.5cm2/Vs以上である請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記チャネル領域の半導体層の移動度が10cm2/Vs以上である請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記基板上にゲート絶縁膜が形成され、該ゲート絶縁膜の静電容量が10nF／cm2以下である請求項１から５のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記チャネル領域の半導体層が無機酸化物を含む請求項１から６のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記無機酸化物がインジウム、亜鉛、ガリウム、スズ、アルミニウムのいずれかを含む請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記チャネル領域に対して光入射側に、波長域が400nm以下の光の少なくとも一部を吸収する光吸収層を備えている請求項１から８のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記光吸収層が、前記基板又は偏光板の少なくとも一方を兼ねる請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
上記請求項１から１０のいずれか１つに記載された半導体装置を備えた表示装置。
【請求項１２】
基板と、前記基板上に印刷工程によって形成を規定されたチャネル領域を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記チャネル領域のチャネル長Ｌを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をaとし、L≧2aであって、かつ、
前記チャネル領域のチャネル幅Ｗを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をbとし、W≧2bであり、
前記最小寸法aが10μｍ以上であって、かつ、前記最小寸法bが10μｍ以上であり、
前記チャネル長Ｌを規定するパターン、及び、前記チャネル幅Wを規定するパターンの加工精度をcとし、
W／LのばらつきをDとしたとき、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦０．１を満たす半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記チャネル領域の半導体層と前記パターン層とのうち少なくとも一方をインクジェット印刷によって形成する請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記加工精度cが2μｍ以上で、かつ、前記ばらつきDが、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦0.05を満たす請求項１２又は１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記チャネル領域の半導体層の移動度が0.5cm2/Vs以上である請求項１２から１４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記チャネル領域の半導体層の移動度が10cm2/Vs以上である請求項１２から１４いずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記基板上にゲート絶縁膜が形成され、該ゲート絶縁膜の静電容量が10nF／cm2以下である請求項１２から１６のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記チャネル領域の半導体層が無機酸化物を含む請求項１２から１７のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記無機酸化物がインジウム、亜鉛、ガリウム、スズ、アルミニウムのいずれかを含む請求項１８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記チャネル領域に対して光入射側に、波長域が400nm以下の光の少なくとも一部を吸収する光吸収層を備えている請求項１２から１９のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記光吸収層が、前記基板又は偏光板の少なくとも一方を兼ねる請求項２０に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜の半導体層を備えた半導体装置及び半導体装置の製造方法に関し、特に、光透過型のディスプレイやボトムエミッション型発光ディスプレイに好適な半導体装置，半導体装置の製造方法及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）をはじめとするアクティブマトリクス駆動のパネルにはスイッチング素子としてＴＦＴ(Thin Film Transistor)が用いられている。最も一般的に利用されているのはＣＶＤで形成したアモルファスシリコン膜をフォトリソ工程によりパターニングする方法である。アモルファスシリコンは、移動度が0.5cm2/Vs前後であるが、近年では移動度が10cm2/Vs以上と高い値を示す酸化物半導体ＴＦＴの開発も進められている。
【０００３】
一般にＴＦＴに用いられるアモルファスシリコン等の半導体材料は、バンドギャップが1eV前後と小さく、可視域に吸収があって透明ではない、これに対し、酸化物半導体では一般にバンドギャップが3eV以上と大きく、可視域に吸収がないため透明である。この特徴を活かして、例えば、下記特許文献１では開口率を向上させ、ディスプレイの解像度を向上させる効果を得ている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８１３６２号公報
【特許文献２】特開２００３−５０８８０７号公報
【特許文献３】特開２００７−８８００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＴＦＴに対しては、製造コストのより一層の低減が求められており、インクジェット等の印刷技術で形成できる有機半導体に関する研究が盛んに行われている。しかしながら、一般に有機半導体では移動度が0.01〜0.1cm2/Vs程度と小さく、十分な駆動電流を得るためにはチャネル幅Ｗとチャネル長Ｌの比Ｗ／Ｌを大きく取らざるを得ない。画素領域という限られたスペースに素子作製を行うためにはＬをできるだけ小さくとることになるため、微細加工が苦手な印刷技術ではＬは必然的に最小パターン寸法に近い値となる。このためパターン精度の影響を大きく受けることとなり、素子の寸法バラツキによって生じるドレイン電流値のバラツキが非常に大きくなってしまう点で改善の余地があった。
また、従来の有機半導体では、素子形成面積が大きくなり、光を透過させる領域を確保できないため、画素電極をＴＦＴ上に形成した反射型ディスプレイやトップエミッション型発光ディスプレイに用途が限定されてしまう。
【０００６】
上記特許文献１の薄膜トランジスタは、アモルファスシリコンと同様に、透明半導体層を真空成膜とフォトリソ工程を経て作製しているため製造コストの低減効果はなかった。
【０００７】
上記特許文献２は、有機ポリマー半導体を印刷技術でパターニングしてＴＦＴを作製するが、有機半導体は移動度が低いため、チャネル幅Ｗとチャネル長Ｌの比Ｗ／Ｌを大きく取らざるをえず、くし型電極を用いた形状としている。また、印刷技術では微細加工ができないため、Ｌ及びＷを大きく設計する必要があり、素子の形成に必要な面積も大きい。
【０００８】
上記特許文献３は、有機ポリマー半導体をインクジェット技術でパターニングしてＴＦＴを作製しており、パターン精度の低さによる特性バラツキを少しでも抑制するため印刷方向を規定することでＷの精度を上げている。しかしながら、より特性バラツキに大きな影響を与えるチャネル長は、フォトリソ工程によって規定されるため、チャネル長を印刷で形成した場合には特性バラツキが著しく大きくなることが避けられない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、印刷技術を用いて製造する際の寸法精度の低さに起因して生じるドレイン電流値の特性ばらつきを抑えることができる半導体装置，半導体装置の製造方法及び表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記構成によって達成される。
（１）  基板と、前記基板上に印刷工程によって形成を規定されたチャネル領域を備えた半導体装置であって、
前記チャネル領域のチャネル長Ｌを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をaとし、L≧2aであって、かつ、
前記チャネル領域のチャネル幅Ｗを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をbとし、W≧2bであり、
前記最小寸法aが10μｍ以上であって、かつ、前記最小寸法bが10μｍ以上であり、
前記チャネル長Ｌを規定するパターン、及び、前記チャネル幅Wを規定するパターンの加工精度をcとし、
W／LのばらつきをDとしたとき、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦０．１を満たす半導体装置。
（２）  前記加工精度cが2μm以上である（１）に記載の半導体装置。
（３）  前記ばらつきDが、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦0.05を満たす（１）又は（２）に記載の半導体装置。
（４）  前記チャネル領域の半導体層の移動度が0.5cm2/Vs以上である（１）から（３）のいずれか１つに記載の半導体装置。
（５）  前記チャネル領域の半導体層の移動度が10cm2/Vs以上である（１）から（３）のいずれか１つに記載の半導体装置。
（６）  前記基板上にゲート絶縁膜が形成され、該ゲート絶縁膜の静電容量が10nF／cm2以下である（１）から（５）のいずれか１つに記載の半導体装置。
（７）  前記チャネル領域の半導体層が無機酸化物を含む（１）から（６）のいずれか１つに記載の半導体装置。
（８）  前記無機酸化物がインジウム、亜鉛、ガリウム、スズ、アルミニウムのいずれかを含む（７）に記載の半導体装置。
（９）  前記チャネル領域に対して光入射側に、波長域が400nm以下の光の少なくとも一部を吸収する光吸収層を備えている（１）から（８）のいずれか１つに記載の半導体装置。
（１０）  前記光吸収層が、前記基板又は偏光板の少なくとも一方を兼ねる（９）に記載の半導体装置。
（１１）  上記（１）から（１０）のいずれか１つに記載された半導体装置を備えた表示装置。
（１２）  基板と、前記基板上に印刷工程によって形成を規定されたチャネル領域を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記チャネル領域のチャネル長Ｌを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をaとし、L≧2aであって、かつ、
前記チャネル領域のチャネル幅Ｗを規定するパターンと同一層内におけるパターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をbとし、W≧2bであり、
前記最小寸法aが10μｍ以上であって、かつ、前記最小寸法bが10μｍ以上であり、
前記チャネル長Ｌを規定するパターン、及び、前記チャネル幅Wを規定するパターンの加工精度をcとし、
W／LのばらつきをDとしたとき、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦０．１を満たす半導体装置の製造方法。
（１３）  前記チャネル領域の半導体層と前記パターン層とのうち少なくとも一方をインクジェット印刷によって形成する（１２）に記載の半導体装置の製造方法。
（１４）  前記加工精度cが2μｍ以上で、かつ、前記ばらつきDが、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦0.05を満たす（１２）又は（１３）に記載の半導体装置の製造方法。
（１５）  前記チャネル領域の半導体層の移動度が0.5cm2/Vs以上である（１２）から（１４）のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
（１６）  前記チャネル領域の半導体層の移動度が10cm2/Vs以上である（１２）から（１４）のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
（１７）  前記基板上にゲート絶縁膜が形成され、該ゲート絶縁膜の静電容量が10nF／cm2以下である（１２）から（１６）のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
（１８）  前記チャネル領域の半導体層が無機酸化物を含む（１２）から（１７）のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
（１９）  前記無機酸化物がインジウム、亜鉛、ガリウム、スズ、アルミニウムのいずれかを含む（１８）に記載の半導体装置の製造方法。
（２０）  前記チャネル領域に対して光入射側に、波長域が400nm以下の光の少なくとも一部を吸収する光吸収層を備えている（１２）から（１９）のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
（２１）  前記光吸収層が、前記基板又は偏光板の少なくとも一方を兼ねる（２０）に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、印刷技術を用いて製造する際の寸法精度の低さに起因して生じるドレイン電流値の特性ばらつきを抑えることができる半導体装置，半導体装置の製造方法及び表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる半導体装置の構成を説明する平面図である。図２は、従来技術による半導体装置の構成例を示す平面図である。
本実施形態の半導体装置１０は、ガラス等の透明な基板上にマトリクス状に配置した複数の画素形成領域Ｐを備え、各画素形成領域P毎に、TFT素子が形成されている。
【００１３】
複数の画素形成領域Ｐのうち、同じゲートバスライン上に形成される画素Ｐには、共通のゲート電極層１３が形成されている。該ゲート電極層１３上には、各画素形成領域Ｐごとに半導体層１８が形成されている。半導体層１８は、無機酸化物で構成され、後述するように印刷工程によってパターン形成される。
【００１４】
半導体層１８上には、ソース電極層１５ａとドレイン電極層１５ｂとがそれぞれ所定のパターンで形成される。ソース電極層１５ａ及びドレイン電極層１５ｂは、ともに透明な電極材料で構成された層であり、かつ、同じパターニングによって形成されたパターン層とすることができる。ソース電極層１５ａ及びドレイン電極層１５ｂを含むパターン層を形成することで、図１の平面視において半導体層１８のチャネル領域が規定される。本実施形態では、活性層上におけるソース電極層１５ａとドレイン電極層１５ｂとの図１の矢印Ｘ方向の間隔がチャネル長Ｌとなる。また、ソース電極層１５ａ及びドレイン電極層１５ｂを形成する同一パターン内において、パターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をaとした場合、チャネル長Lは寸法aに対してL≧2aとなるように設けられている。
【００１５】
一方、本実施例では半導体層１８のY方向の寸法がチャネル幅Wとなる。また、半導体層を形成する同一パターン内において、パターン寸法もしくはパターン間寸法のうち、最小の寸法をbとする。本実施形態では、隣り合う画素形成領域Ｐにおいて、半導体層１８同士の間隔が最小寸法bとなっている。このとき、チャネル長Wは寸法bに対して、W≧2bとなるように設けられている。
【００１６】
本発明は、特に、チャネル長Lを規定するパターン層における最小寸法aが10μｍ以上であって、かつ、チャネル幅Wを規定するパターン層における最小寸法bが10μｍ以上の場合、より効果的である。
【００１７】
図２に示す従来技術により、有機半導体材料を用いて形成された半導体装置１は、各画素形成領域Pの有機半導体層３の上に、同一のパターン層で形成されたソース電極層５ａとドレイン電極層５ｂとが設けられている。図２に示す半導体装置１では、チャネル長さLがソース電極層５ａ及びドレイン電極層５ｂを形成するパターン層の最小寸法に等しく、チャネル幅Wがチャネル長さLに比べて長くなる。この理由としては、一般に有機半導体では、移動度が、０．０１〜０．１cm2／Vs程度と小さく、十分な駆動電流を得るためにはチャネル幅Wとチャネル長さLの比であるW／Lを大きくする必要があったためである。
【００１８】
本実施形態の半導体装置１０は、チャネル長Lを規定するパターン、及び、チャネル幅Wを規定するパターンの加工精度をcとし、チャネル幅Wとチャネル長さLの比Ｗ／ＬのばらつきをＤとしたとき、D=L(W+L)c/W(L2−c2)≦0.1とすることが好ましい。これは、チャネル幅Wとチャネル長さLの比Ｗ／ＬのばらつきＤが１０パーセント以内であることに相当する。また、さらに、加工精度cが2μm以上で、かつ、ばらつきD=L(W+L)c/W(L2−c2)≦0.05を満たすことがより好ましい。特に、加工精度ｃが２μｍ以上と極めて低い場合、本発明は極めて効果的である。尚、加工精度ｃは、作製した複数の半導体装置のチャネル長Ｌおよびチャネル幅Ｗの値に対する標準偏差σ等で表す。より均一性が重視される場合には３σ等を用いてもよい。
【００１９】
図２の半導体装置１とを比較することでも明らかなように、図１に示す半導体装置１０は、チャネル長さLをパターン層（１５a，１５b）のパターンの最小寸法aの２倍より大きく設定し、チャネル幅Wを半導体層１８のパターンの最小寸法bの２倍より大きく設定することで、ソース電極層１５ａ及びドレイン電極層１５ｂや半導体層１８を印刷工程を用いてパターン形成したときのドレイン電流のばらつきを抑えることができる。一方で、図２の半導体装置１では、チャネル長さLがソース電極層５ａ及びドレイン電極層５ｂを形成するパターン層の最小寸法に等しいため、印刷工程によるばらつきの影響が大きくなり、半導体装置の駆動時におけるドレイン電流の特性ばらつきが大きくなることが避けられない。
【００２０】
図３は、最小寸法a，bがともに15μｍであり、加工精度ｃが2.5μｍである印刷技術を用いて作製した半導体装置の半導体層の移動度に依存したTFT特性の一例を示すグラフである。図３では、横軸がゲート電圧Vgを示し縦軸がドレイン電流Idを示している。また、有機半導体層を用いた移動度μが0.1cm2/Vsである半導体装置の特性を示すグラフを実線で示し、本実施形態の無機酸化物の半導体層を用いた移動度μが10cm2/Vsである半導体装置の特性を示すグラフを点線で示している。図３に見られるように、移動度μが0.1cm2/Vsのときには、ドレイン電流のばらつきが極めて大きく、約17％であった。一方で、移動度μが10cm2/Vsのときには、移動度μが0.1cm2/Vsのときに比べて、ドレイン電流のばらつきは小さく、約2.5％であった。このことから、移動度の大きい無機酸化物の半導体層においては、有機半導体層に比べ、ドレイン電流値のばらつきを抑えることができることがわかる。
【００２１】
したがって、本実施形態の半導体装置において、半導体層が無機酸化物を含む構成とすることで、駆動時に駆動電圧の変化によってドレイン電流値のばらつきを抑えることができる。なお、半導体層の移動度が0.5cm2/Vs以上であることが好ましく、より好ましくは、移動度が10cm2/Vs以上である。
【００２２】
無機酸化物は、インジウム、亜鉛、ガリウム、スズ、アルミニウムのいずれかを含むものであることが好ましい。
【００２３】
図４は、酸化物半導体のTFTの特性例を示すグラフである。図４では、横軸がゲート電圧Vgと示し縦軸がドレイン電流Idを示している。
【００２４】
次に、上記実施形態の半導体装置を透過型ディスプレイに適用した構成の一例を説明する。なお、本発明にかかる半導体装置を適用できる表示装置としては、以下に説明する構成に限定されず、他のボトムエミッション型の発光ディスプレイなどに適用することができる。
【００２５】
図５は、表示装置の構成を説明する断面図である。図５に示す表示装置１００では、下側から光源の光が入射するものとする。なお、以下の図５の説明において、「上」とは図中上側を意味し、「下」とは図中下側を意味する。また、「上面」とは、光が入射する側とは反対側の面を意味し、「下面」とは光が入射する側の面を意味する。
光入射側の透明なガラス基板１１の上に透明な絶縁層１２が形成され、絶縁層１２上にゲート電極１３が所定のパターンで画素形成領域ごとに形成されている。ゲート電極１３を覆うようにゲート絶縁膜１４が形成されている。ゲート絶縁膜１４の上面のおいて、下層のゲート電極１３の上に位置する領域に無機酸化物の半導体層１８が所定のパターンで形成されている。
【００２６】
また、半導体層１８の一部に積層するように、ソース電極層１５ａとドレイン電極層１５ｂとを含むパターン層１５が形成される。パターン層１５の上層には、層間絶縁膜１６が形成され、該層間絶縁膜１６上に画素電極１７が形成される。画素電極１７は、少なくとも一部がドレイン電極層１５ｂと接触し、電気を導通するように設けられている。
【００２７】
画素電極１７上には、下側の配向膜２０と上側の配向膜２２と、これら一対の配向膜２０，２２の間に設けられた液晶層２１とが形成されている。上側の配向膜２２の上面には、画素電極１７に対して上下に対向する透明の対向電極２３が設けられている。対向電極２３の上には、平坦化膜２８が形成され、該平坦化膜２８の上面にカラーフィルタ２４と遮光性を有するブラックマトリクス２５とが並べて配置されている。カラーフィルタ２４上には透明のガラス基板２６が設けられている。ガラス基板２６の上面には、偏光板２７が設けられている。
【００２８】
また、本実施形態では、光入射側のガラス基板１１の下面に偏光板１９が設けられている。なお、光吸収層が、基板又は偏光板の少なくとも一方が波長域400nm以下の光の少なくとも一部を吸収する光吸収層を兼ねることもできる。
【００２９】
このような表示装置によれば、各画素形成領域の半導体層を印刷工程を用いて製造する場合においても、印刷工程の寸法ばらつきを抑えて、駆動時のドレイン電流の特性ばらつきを抑えることができるうえ、印刷工程を用いることでコスト低減を図ることができる。また、半導体層が可視域で透明であるため、ゲート電極１３や画素電極１７にも透明な電極材料を使用することで、チャネル領域に光を透過させることができ、素子形成領域が画素形成領域の大部分を占める構成であっても十分に開口率を確保することができるため、透過型ディスプレイやボトムエミッション型発光ディスプレイへの適用が可能となる。
【００３０】
次に、本実施形態の半導体装置の製造手順を図面に基いて説明する。なお、以下に説明する実施形態において、すでに説明した部材などと同等な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。
【００３１】
図６は、半導体装置の製造手順を説明する断面図である。
先ず、図６（ａ）に示すように、基板１１上（例えばガラス基板や、PET、PEN、PES等のフィルム基板上）に、ITO、IZO、GZO等による透明のゲート電極１３をインクジェット、スクリーン印刷等の印刷技術で形成する。
【００３２】
次に、図６（ｂ）に示すように、基板１１の上面にゲート電極１３を覆うように透明のゲート絶縁膜１４を形成する。ゲート絶縁膜１４は、SiO2，SiNx，Al2O3、Y2O3等による透明ゲート絶縁膜をインクジェット、スクリーン印刷等の印刷技術で形成する。ドレイン／ゲート間の寄生容量を抑えて良好な表示特性を得るため、ゲート絶縁膜の静電容量が10nF／cm2以下であることが好ましい。本実施例では膜厚500nmのSiO2を成膜し、単位面積あたりの静電容量は7.1nF／cm2であった。なお、図５に示すように、基板上にSiNxやSiONx等によるガスバリア層や熱バリア層、UV領域の光をカットする絶縁層１２を形成しておいてもよい。
【００３３】
図６（ｃ）に示すように、IGZO（InGaZnO4）やZnO等の透明酸化物の薄膜の半導体層１８のアイランドパターンをインクジェット、スクリーン印刷等の印刷技術で形成する。このとき、図１に示すようにチャンネル領域を平面視した状態で、チャネル領域の寸法Wと最小寸法bがW≧2bとなるように半導体層１８を形成される。なお、酸化物半導体薄膜は非晶質であっても結晶性であってもよく、機能発現のために熱やレーザ等でアニールしてもよい。
【００３４】
図６（ｄ）に示すように、金属ペースト等により、ソース電極及びドレイン電極のパターン層１５をインクジェット、スクリーン印刷等の印刷技術で形成する。このとき、チャネル領域の寸法Ｌと最小寸法aがL≧2aとなるように、ソース電極及びドレイン電極のパターン層１５を形成する。
【００３５】
金属ペーストとしてはAgやAuのナノ粒子分散液等が使用できる。配線抵抗等に問題がなければ、この層もITO等の透明導電体で形成してもよい。その後、SiNx、PI等の透明絶縁層、ITO、IZO等の透明画素電極をインクジェット、スクリーン印刷等の印刷技術で形成する。得られたTFTの移動度μは、12cm2/Vsであり、一般的な有機半導体（μ＝0.1cm2/Vs）の120倍であった。また、パターン形成に用いたインクジェットで描画できる最小寸法は15μm、寸法精度は±2.5μmであり、300μm2の画素形成領域にＬ／Ｗ＝240/200μmの素子を形成したところ、ドレイン電流のバラツキは3%以内に抑えることができた。その後、図６（ｅ）に示すように層間絶縁膜１６を形成し、更に、図６（ｆ）に示すように層間絶縁膜１６上に少なくとも一部がドレイン電極層に接続された画素電極１７を形成する。以降の工程は通常のプロセス技術を用い、透過型ＬＣＤを作製した。
【００３６】
本発明ではゲート電極、半導体層、画素電極が可視光に対して透明であるため、バックライトからの光を、これらの層を通して取り出す構造としている。この構造は、透過型ＬＣＤ以外にボトムエミッション型の有機ＥＬ(OLED:Organic Light Emitting Diode)等のディスプレイなどにも応用することができる。なお、半導体層は可視域に吸収がないため、光照射による漏れ電流はほとんど発生しないが、発光源の波長域がＵＶ領域にのび、半導体層のバンドギャップより高いエネルギー成分を含む場合は、基板や偏光フィルム、ＵＶカット層、ゲート電極等で遮断することもできる。
【００３７】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能である。
例えば、上記実施形態の半導体装置は、基板側にゲート電極を構成した、所謂、ボトムゲート型の構成を例に説明したが、基板の上部側にゲート電極を配置した、所謂、トップゲート型の構成とすることできる。
また、本発明かかる半導体装置は、上記表示装置に限定されず、半導体センサに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかる半導体装置の構成を説明する平面図である。
【図２】一般的な半導体装置の構成例を示す平面図である。
【図３】半導体層の移動度に依存したTFT特性の一例を示すグラフである。
【図４】酸化物半導体のTFTの特性例を示すグラフである。
【図５】表示装置の構成を説明する断面図である。
【図６】半導体装置の製造手順を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    半導体装置
１３    ゲート電極
１５ａ  ソース電極層（パターン層）
１５ｂ  ドレイン電極層（パターン層）
１８    半導体層
Ｌ      チャネル長さ
Ｗ      チャネル幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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